Sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả tương tác của các hạt mang điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả tương tác giữa quark và gluon.
QED là điện động lực học lượng tử trong khi QCD là sắc động lực học lượng tử. Cả hai thuật ngữ này đều giải thích hành vi của các hạt quy mô nhỏ như hạt hạ nguyên tử.
QED là gì?
QED là điện động lực học lượng tử. Đó là một lý thuyết mô tả tương tác của các hạt mang điện với trường điện từ. Ví dụ, nó có thể mô tả sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất (có các hạt mang điện). Hơn nữa, nó cũng mô tả tương tác giữa các hạt mang điện. Vì vậy, nó là một lý thuyết tương đối tính. Bên cạnh đó, lý thuyết này được coi là một lý thuyết vật lý thành công vì mômen từ của các hạt, chẳng hạn như muon, đồng ý với lý thuyết này đến chín chữ số.
Về cơ bản, sự trao đổi của các photon đóng vai trò là lực tương tác vì các hạt có thể thay đổi tốc độ và hướng chuyển động của chúng khi giải phóng hoặc hấp thụ photon. Hơn nữa, các photon có thể được phát ra dưới dạng các photon tự do xuất hiện dưới dạng ánh sáng (hoặc một dạng khác của EMR - Bức xạ điện từ).
Hình 01: Quy tắc Tiểu học QED
Tương tác giữa các hạt mang điện xảy ra theo một loạt các bước với độ phức tạp ngày càng tăng. Điều đó có nghĩa là; đầu tiên, chỉ có một photon ảo (không thể nhìn thấy và không thể phát hiện), và sau đó trong quy trình bậc hai, có hai photon tham gia vào tương tác, v.v. Tại đây, các tương tác xảy ra thông qua trao đổi các photon.
QCD gì?
QCD là sắc động lực học lượng tử. Đó là một lý thuyết mô tả lực mạnh (một tương tác cơ bản, tự nhiên xảy ra giữa các hạt hạ nguyên tử). Lý thuyết được phát triển như một phép loại suy cho QED. Theo QED, tương tác điện từ của các hạt mang điện xảy ra thông qua sự hấp thụ hoặc phát xạ photon, nhưng với các hạt không tích điện thì không thể. Theo QCD, các hạt mang lực là "gluon", có thể truyền một lực mạnh giữa các hạt vật chất gọi là quark. Về cơ bản, QCD mô tả sự tương tác giữa các hạt quark và gluon. Chúng tôi gán cả quark và gluon với một số lượng tử gọi là "màu".
Trong QCD, chúng tôi sử dụng ba loại “màu sắc” để giải thích hành vi của các hạt quark: đỏ, lục và lam. Có hai loại hạt trung tính màu là baryon và meson. Baryon bao gồm ba hạt hạ nguyên tử như proton và neutron. Ba hạt quark này có màu sắc khác nhau và một hạt trung tính hình thành do sự pha trộn của ba màu này. Mặt khác, các meson chứa các cặp quark và phản quark. Màu của hạt phản quark có thể trung hòa màu của hạt quark.
Các hạt quark có thể tương tác thông qua lực mạnh (bằng cách trao đổi gluon). Gluons cũng mang màu sắc; do đó, phải có 8 gluon cho mỗi tương tác để cho phép các tương tác có thể có giữa ba màu của quark. Vì gluon mang màu sắc nên chúng có thể tương tác với nhau (ngược lại, các photon trong QED không thể tương tác với nhau). Do đó, nó mô tả sự giới hạn rõ ràng của các hạt quark (các hạt quark chỉ được tìm thấy trong các vật liệu tổng hợp liên kết ở dạng baryon và meson). Vì vậy, đây là lý thuyết đằng sau QCD.
Sự khác biệt giữa QED và QCD là gì?
QED là viết tắt của điện động lực học lượng tử trong đó QCD là viết tắt của sắc động lực học lượng tử. Sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả tương tác của các hạt mang điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả tương tác giữa quark và gluon.
Đồ họa thông tin sau trình bày nhiều so sánh hơn về sự khác biệt giữa QED và QCD một cách chi tiết hơn.
Tóm tắt - QED vs QCD
QED là điện động lực học lượng tử trong đó QCD là sắc động lực học lượng tử. Sự khác biệt chính giữa QED và QCD là QED mô tả tương tác của các hạt mang điện với trường điện từ, trong khi QCD mô tả tương tác giữa quark và gluon.
